普通高等院校“十二五”规划教材 计算机组成与结构PDF电子书下载

第1章 计算机系统概论 1

1.1 基本概念 1

1.2 计算机发展简史 4

1.3 计算机系统基本组成 7

1.4 计算机系统层次结构 8

1.5 计算机系统工作特点 9

1.6 计算机系统性能评测 9

1.6.1 性能评测 10

1.6.2 主要性能指标 12

1.7 计算机系统分类 12

本章小结 15

习题 16

第2章 数据的表示与编码 17

2.1 信息编码的基本概念 17

2.2 数值数据的表示、转换与运算 18

2.2.1 数值数据的表示方法（数系简介） 18

2.2.2 r进制数之间的转换 22

2.2.3 二进制数的运算规则 23

2.2.4 十进制数的表示与运算 24

2.3 数值数据在计算机中的表示方法 25

2.3.1 计算机中数值数据的类型 25

2.3.2 数值数据的编码方法（机器数形式） 27

2.4 符号数据的编码 31

2.5 数据校验码 33

2.5.1 数据校验的基本概念 33

2.5.2 奇偶校验码 33

2.5.3 海明校验码 35

2.5.4 循环冗余校验码（CRC码） 37

本章小结 39

习题 40

第3章 运算方法与运算部件 41

3.1 定点数的运算 41

3.1.1 定点数移位运算 41

3.1.2 定点数加减法运算 42

3.1.3 定点数乘法运算 44

3.1.4 定点数除法运算 54

3.2 浮点数的运算 61

3.2.1 浮点数加减运算 61

3.2.2 浮点数乘除运算 63

3.3 运算部件 65

3.3.1 定点运算部件 65

3.3.2 浮点运算部件 65

本章小结 66

习题 67

第4章 指令系统 68

4.1 机器指令的基本概念 68

4.2 指令的设计技术 70

4.2.1 指令操作码的设计技术（操作码的扩展技术） 70

4.2.2 指令地址码的设计技术（寻址方式） 71

4.2.3 设计指令格式应考虑的各种因素 74

4.3 操作类型（指令的类型） 74

4.4 精简指令系统计算机和复杂指令系统计算机 77

4.4.1 复杂指令计算机 77

4.4.2 RISC的产生与发展 78

4.4.3 RISC的特点 78

本章小结 79

习题 80

第5章 控制器 81

5.1 控制器的构成 81

5.1.1 控制器的基本功能 81

5.1.2 控制器的基本组成 82

5.1.3 指令的执行过程（示例） 84

5.2 微程序控制的计算机 88

5.2.1 微程序控制思想 88

5.2.2 微程序设计技术 89

5.2.3 微程序控制存储器和动态微程序设计 95

5.2.4 串行微程序控制和并行微程序控制 95

5.2.5 微程序设计语言 97

5.3 硬布线控制的计算机 98

5.3.1 硬布线控制器的基本组成 98

5.3.2 操作码译码器 99

5.3.3 机器周期信号的产生 99

5.3.4 操作控制信号的产生 101

5.3.5 硬布线控制逻辑设计中要考虑的若干问题 103

5.3.6 硬布线控制与微程序控制的比较 104

5.4 控制器的控制方式 104

5.5 流水线技术 105

5.5.1 提高计算机系统运算速度的基本方法 105

5.5.2 指令的解释方式 106

5.5.3 流水线工作方式 108

5.5.4 流水线不能连续工作的原因与对策 113

本章小结 116

习题 118

第6章 存储器件 120

6.1 存储器的分类和主要技术指标 120

6.1.1 存储器的分类 120

6.1.2 存储器的主要技术指标 121

6.2 半导体存储器 123

6.2.1 易失性半导体存储器 123

6.2.2 非易失性半导体存储器 127

6.2.3 半导体存储器的组成与控制 128

6.2.4 多体交叉存储器 130

6.2.5 固态盘存储器 130

6.2.6 相联存储器 131

6.3 磁表面存储器 132

6.3.1 磁记录原理与记录方式 132

6.3.2 硬盘存储器 137

6.4 光盘存储器 141

6.4.1 光盘存储器种类 141

6.4.2 光盘的读／写原理 142

6.4.3 光盘存储器的组成 142

本章小结 143

习题 145

第7章 存储系统 146

7.1 存储系统的层次结构 146

7.2 Cache与主存层次的管理 147

7.2.1 Cache存储器的工作原理 147

7.2.2 Cache与主存层次的管理 148

7.2.3 现代计算机中Cache的应用 155

7.3 主存与辅存层次的管理 155

7.3.1 虚拟存储器概述 155

7.3.2 虚拟存储器的管理方式 157

7.3.3 虚拟存储器工作的全过程 161

7.3.4 虚拟存储器与非虚拟存储器的主要区别 162

7.3.5 Pentium处理机的存储器结构 162

7.3.6 存储管理部件（MMU） 162

7.4 存储保护 163

本章小结 164

习题 166

第8章 输入／输出系统 167

8.1 接口的基本概念 167

8.2 数据传送方式 169

8.3 中断技术 172

8.3.1 中断的基本概念 172

8.3.2 中断的处理过程 174

8.3.3 中断判优 174

8.3.4 转向中断服务程序入口地址的方法 176

8.3.5 中断嵌套（多重中断） 176

8.4 DMA输入／输出方式 177

8.4.1 DMA三种工作方式 177

8.4.2 DMA控制器组成 177

8.4.3 DMA传送的基本过程 179

8.5 通道控制方式和外围处理器方式 179

8.5.1 I/O通道的基本概念 180

8.5.2 I/O通道的种类 180

8.5.3 通道型I/O处理器（IOP）和外围处理器 181

8.6 总线技术 182

8.6.1 关于总线的基本概念 182

8.6.2 总线标准 183

8.6.3 总线的主要技术参数 184

8.6.4 总线结构 186

8.6.5 总线控制 186

8.6.6 常见的系统总线 188

8.6.7 常见的设备总线（接口） 189

8.7 Pentium处理器外围接口芯片组 196

本章小结 197

习题 199

第9章 输入／输出设备 201

9.1 输入设备 201

9.1.1 PC键盘（字符输入设备） 201

9.1.2 绝对坐标输入设备 202

9.1.3 相对坐标输入设备 203

9.1.4 图像输入设备 204

9.1.5 数字信息输入设备 207

9.1.6 文字输入设备 212

9.2 显示设备 214

9.2.1 阴极射线管（CRT）显示器 214

9.2.2 液晶显示器（LCD） 215

9.2.3 等离子体显示器（PDP） 215

9.2.4 显示技术中的有关术语 216

9.3 打印设备 217

9.3.1 点阵针式打印机 217

9.3.2 激光打印机 219

9.3.3 喷墨打印机 221

9.3.4 热敏打印机 223

9.3.5 热转印打字机 224

9.3.6 3D打印机 225

本章小结 226

习题 226

第10章 现代PC系统 227

10.1 硬件的配置 227

10.1.1 主板 227

10.1.2 CPU 230

10.1.3 内存 235

10.1.4 硬盘存储器 235

10.1.5 光盘驱动器 235

10.1.6 显卡 236

10.1.7 主机箱的安装 237

10.1.8 显示器 238

10.1.9 键盘与鼠标 239

10.2 系统的安装 240

10.2.1 安装前的准备 240

10.2.2 安装系统 241

10.2.3 安装驱动程序 245

10.2.4 安装应用程序 247

10.3 系统的日常维护 247

10.3.1 防止计算机传染上病毒 247

10.3.2 计算机系统的优化 247

10.3.3 计算机数据的备份与恢复 248

10.4 常见故障的分析与处理 250

10.4.1 开机故障 250

10.4.2 Windows启动故障 252

本章小结 254

习题 254

附录A 2013年计算机基础综合考试大纲——计算机组成原理 255

附录B EAN-13的国家代码 259

参考文献 261